給水管で 8 L/s を流さなければならない。騒音と摩耗を抑えるため、平均流速は 3 m/s とする。必要な管の内径 d を求めよ。
解答つき連続の式とベルヌーイワークシート
1.やさしい
Q = 8 L/sv = 3 m/s
d = mm
2.やさしい
給水管で 42 L/s を流さなければならない。騒音と摩耗を抑えるため、平均流速は 2 m/s とする。必要な管の内径 d を求めよ。
Q = 42 L/sv = 2 m/s
d = mm
3.ふつう
水が、75 mm から 40 mm に細くなる水平管を流れる。太い部分の圧力は 150 kPa、流速は 1 m/s である。損失を無視して、細い部分の圧力 p2 を求めよ。
d1 = 75 mmd2 = 40 mmp1 = 150 kPav1 = 1 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
4.ふつう
水が、150 mm から 75 mm に細くなる水平管を流れる。太い部分の圧力は 120 kPa、流速は 2.25 m/s である。損失を無視して、細い部分の圧力 p2 を求めよ。
d1 = 150 mmd2 = 75 mmp1 = 120 kPav1 = 2.25 m/sρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
5.むずかしい
水平なベンチュリ管(入口 100 mm、のど部 60 mm)を水が流れる。入口とのど部の間に接続した水銀 U 字管マノメータの液面差は 180 mm である。流量係数は 0.99 である。流量 Q を求めよ。水は ρ = 1000 kg/m³、水銀は 13 600 kg/m³、g = 9.81 m/s² とする。
d1 = 100 mmd2 = 60 mmΔh = 180 mmCd = 0.99ρHg = 13 600 kg/m³g = 9.81 m/s²
Q = L/s
6.むずかしい
水が、75 mm から 40 mm に細くなりながら 8 m 上昇する管を上向きに流れる。断面 1 での圧力は 240 kPa、流速は 0.5 m/s である。損失を無視して、断面 2 での圧力 p2 を求めよ。
d1 = 75 mmd2 = 40 mmp1 = 240 kPav1 = 0.5 m/sΔz = 8 mρ = 1000 kg/m³
p2 = kPa
解答
- 1. d = 58.27 mm
- 2. d = 163.5 mm
- 3. p2 = 144.3 kPa
- 4. p2 = 82.03 kPa
- 5. Q = 20.01 L/s
- 6. p2 = 160.1 kPa
ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。